充电桩中的微动开关

什么是充电桩？

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

如何划分充电桩类型？

按安装方式可分为落地式充电桩、挂壁式充电桩。落地式充电桩适合安装在不靠近墙体的停车位。挂壁式充电桩适合安装在靠近墙体的停车位。

按安装地点可分为公共充电桩和专用充电桩。公共充电桩是建设在公共停车场（库）结合停车泊位，为社会车辆提供公共充电服务的充电桩。专用充电桩是建设单位（企业）自有停车场（库），为单位（企业）内部人员使用的充电桩。

自用充电桩是建设在个人自有车位（库），为私人用户提供充电的充电桩。充电桩一般结合停车场（库）的停车位建设。安装在户外的充电桩防护等级不应低于IP54。安装在户内的充电桩防护等级不应低于IP32。

按充电接口数可分为一桩一充和一桩多充。

按充电方式分，充电桩（栓）可分为直流充电桩（栓），交流充电桩（栓）和交直流一体充电桩（栓）。

什么是充电桩的基本原理

该充电器由一个能将输入的交流电转换为直流电的整流器和一个能调节直流电功率的功率转换器组成，通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中，直流电能就输入蓄电池对其充电。

充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头，同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯，功率转换器能在线调节直流充电功率，而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。

直流充电桩内部一般由计费控制单元、读卡器、LCD、无线模块、电源模块、电表和非车载充电机组成。非车载充电机提供交直流变换功能，其他设备提供计费、通信、人机交互等功能。

非车载充电机（即直流充电桩）和电动汽车二者通过车辆插头、插座相连，充电模型主要由“非车载充电机”、“车辆接口”、“电动汽车”这三部分构成，

这只是充电桩的基本原理，许多细节问题都应在实际应用中不断改进，已得到最便捷的使用方案。

如何技术实现充电桩全部功能？

交流式

交流充电桩（栓）技术要求

1、环境条件要求

① 工作环境温度：-20℃～+50℃；

② 相对湿度：5%～95%；

③海拔高度：≤1000m；

④ 安装地点：户外；

⑤ 抗震能力：地面水平加速度 0.3g；

地面垂直加速度 0.15g；

设备应能承受同时作用持续三个正弦波，并且安全系数应大于1.67；

2、结构要求

① 交流充电桩（栓）壳体应坚固；

② 结构上须防止手轻易触及露电部分；

③交流充电桩（栓）应选用厚度1.0以上钢组合结构，表面采用浸塑处理，并充分考虑散热的要求。充电桩（栓）应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能；

④ 充电桩（栓）应有足够的支撑强度，应提供必要设施，以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备，且应提供地脚螺栓孔；

⑤ 桩（栓）体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm；

⑥ 桩（栓）体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质；

⑦ 非绝缘材料外壳应可靠接地；

3、电源要求

① 输入电压：单相220V；

② 输出功率：单相220V/5KW；

③ 频率：50Hz±2Hz；

④ 允许电压波动范围为：单相220V±15%；

4、电气要求

① 插头与插座正确连接确认成功后，带负载可分合电路方可闭合，实现对插座的供电；

② 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧；

③ 低压配电设备及线路的保护应满足行业的相关规定；

④ 对IT系统配电线路，当第一次接地故障时，应由绝缘监察装置发出音响或灯光信号，当发生第二次异相接地故障时应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路；

⑤ 照明配电系统中，照明和插座回路不宜由同一回路供电。插座回路的电源侧应设置剩余 电流动作保护装置，其额定动作电流为30mA；在这里，微动开关发挥不可忽视的作用。微动开关在需频繁换接电路的设备中进行自动控制及安全保护等，广泛应用在电力系统、家用电器、电器设备等领域，开关虽小，但起着不可替代的作用。

6、安全防护功能

① 交流充电桩（栓）应具备急停微动开关，可通过手动或远方通信的方式紧急停止充电；

② 交流充电桩（栓）应具备输出侧的漏电保护功能；

③ 交流充电桩（栓）应具备输出侧过流和短路保护功能；

④ 交流充电桩（栓）应具有阻燃功能；

7、IP防护等级

交流充电桩（栓）应遵守在室外，并配置必要的防雨、防晒装置；

8、三防（防潮湿，防霉变，防盐雾） 保护

充电机内印刷线路板、 接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，其中防盐雾腐蚀能力满足行业的要求，使充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行；

9、防锈（防氧化）保护

充电桩（栓）铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理；

10、防风保护

安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 行业规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭；

11、防盗保护

电桩（栓）外壳门应装防盗锁，固定交流充电桩（栓）的螺栓必须在打开外壳门后方能安装或拆卸；

12、温升要求

交流充电桩（栓）在额定负载长期连续运行，内部各发热元器件及各部位温升应不超过行业规定；

13、平均故障间隔时间（MTBF）

MTBF应不小于8760h；

14、安装垂直倾斜度不超过5%；

15、设备安装地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质

直流式

a) 充电桩（栓）电源输入电压：三相四线380VAC±15%，频率50Hz±5%；

b) 充电桩（栓）应满足充电对象

c) 充电桩（栓）输出为直流电，输出电压满足充电对象的电池制式要求；

d) 最大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求，并向下兼容；

e) 充电方式分为常规和快速2种方式，常规为5小时充电方式，快速为1小时充电方式（针对不同电池类型选择）；

f) 实现智能IC管理；

g) 每个充电桩（栓）自带操作器，以供用户进行充电方式选择和操作指导，并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息，实现无人管理；

h) 充电桩（栓）接口应符合行业电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定；

i) 充电桩（栓）通讯接口采用CAN通讯接口，通信协议按照行业电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议(暂行)的规定执行（充电对象为锂电池电动车）；

j) 充电桩（栓）对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能；

k) 充电桩（栓）对电池的状态要监控，根据电池的温度，电压对充电曲线，充电电流，充电压自动调整；

l) 充电桩（栓）采用强制风冷；

m) 充电桩（栓）防护等级符合行业要求；

一体式

概述

快速充电桩（栓）设备采用交直流一体的结构。既可实现直流充电，也可以交流充电。白天充电业务多的时候，使用直流方式进行快速充电，当夜间充电站用户少时可用交流充电进行慢充操作。

外形特点

1、人体工学设计，充分考虑中国人特点，安装后整机高度、屏幕高度、键盘高度、充电接头安放槽高度，适宜操作；

2、上出线口的形式，节省操作者一半的体力；

3、考虑人的使用习惯和耐用性，采用触摸和键盘互为备份的操控，触摸屏和键盘采用防雨、防尘的设计；

4、具备紧急停机的急停开关；具备充电接头安放槽，安放槽可防水；5米长的软电缆。

功能特点

1、提供人机交互操作；提供直流、交流充电接口；

2、具备语音提示功能；具备刷卡功能；

3、具备打印凭条的功能；

4、和BMS实时通信，获取动力电池类型、单体电压、剩余容量、温度、告警等信息；

5、向充电机发生控制指令、开关信号，控制充电机启动与停止，获取充电机状态信息；

6、具备充电接口的连接状态判断、联锁、控制导引等完善的安全保护控制逻辑；

7、具备CAN2.0B、RS485通讯接口，可以和集中监控通信，上送充电状态信息；

8、具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能，确保充电桩（栓）安全可靠运行；防护等级IP54。

充电桩安全要求和注意事项

（1）变电所应设置安全嗣栏、警示牌、安全信号灯及警铃。

（2）高压配电室和变压器室门外或变电所安全同栏上应悬挂“止步，高压危险”警示牌。警示牌的标示必须朝向围栏的外侧。

（3）高压配电装置上应有显著的操作指示说明。设备的接地点应有明显可见的标志。

（4）室内应有明显的“安全通道”或“安全出口”标示牌。

另外，变电所及配电设备的布置设计应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。高低压配电室、变压器室、电容器室、控制室内，不应有与其无关的管道和线路通过。

 

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